Expression and function of the tumor antigen MAGE-A3 in bladder cancer cell lines

MAGE-A3 is a member of the type I Melanoma Antigen Gene family and is expressed in various cancers including bladder cancer. MAGE-A3 represents a candidate antigen as a possible target for cancer immunotherapy. In particular, MAGE-A3 vaccination protocols are investigated in clinical trials in...

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Main Author: Zhou, Gaofeng
Contributors: Hänze, J. (PD Dr.) (Thesis advisor)
Format: Doctoral Thesis
Language:English
Published: Philipps-Universität Marburg 2020
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MAGE-A3 ist ein Mitglied der Typ I Melanom Antigen Familie und kommt in verschiedenen Krebsarten, darunter auch Blasenkrebs, vor. MAGE-A3 repräsentiert ein mögliches Antigen für eine gezielte Krebs-Immunotherapie. So werden momentan MAGE-A3 Impfprotokolle für Blasenkrebs in klinischen Studien untersucht. Bisher erfolgten funktionelle Studien zu MAGE in Melanom-, Myelom-, Lungenkrebs- und Brustkrebszellen, während die Funktion von MAGE-A3 in Blasenkrebszellen unklar ist. In dieser Arbeit haben wir die Expression von MAGE-A3 in mehreren humanen Blasenkrebs-Zelllinien analysiert und geeignete Zellen für weitergehende Studien selektiert. Des Weiteren konnten wir eine stabile Suppression von MAGE-A3 durch RNA-Interferenz etablieren und diese Technik zur Funktionsanalyse von MAGE-A3 ausnutzen. MAGE-A3 mRNA Konzentrationen waren am höchsten in UMUC-3, 5637 und T24-Zellen, während in EJ-28 Zellen keine mRNA für MAGE-A3 detektierbar war. BFTC-905 und HT-1376 Zellen wiesen intermediäre MAGE-A3 mRNA-Konzentrationen auf. In weiteren Experimenten wurde die MAGE-A3 Expression an T24, UMUC-3 und EJ-28 Zellen auf Proteinebene mittels Immunzytochemie überprüft. Dabei zeigte sich deutliche MAGE-A3 Immunreaktivität an T24 und UMUC Zellen, die an EJ-28 Zellen weniger ausgeprägt auf Hintergrundsniveau erschien. Effektive Suppression von MAGE-A3 mRNA durch RNA-Interferenz wurde durch quantitative RT-PCR validiert, welche eine Inhibition um ca. 80% zeigte, die durch Immunzytochemie bestätigt wurde. Auf funktioneller Ebene resultierte die Suppression von MAGE-A3 in signifikant erhöhter Proliferation, Zellzählung und Koloniebildung in T24 und UMUC-3 Zellen, während in EJ-28 Zellen keine Änderung zu beobachten war. T24 Zellen reagierten auf die Suppression von MAGE-A3 mit reduzierter Apoptose. Um diese Beobachtungen auf Signaltransduktionsebene fassen zu können, wurde an T24-Zellen Zusammenfassung 48 ein Proteom-Array von Zellzyklus und Apoptose regulierenden Komponenten durchgeführt. Hierbei zeigten sich bei den Zellen mit Suppression von MAGE-A3 verminderte Spiegel von Cyclin-abhängigem Kinaseinhibitor p21- und phosphorylierten p53- Tumorsuppressor Protein und ein erhöhter Spiegel von Livin, die das gesteigerte Überleben der Zellen erklären könnten. Zusammenfassend haben wir geeignete Blasenkrebs-Zelllinien für die Analyse von MAGE-A3 identifiziert und an diesen Zellen eine effiziente Suppression von MAGE-A3 etabliert. Interessanterweise konnten wir eine bislang noch nicht beschriebene anti-onkogene Funktion von MAGE-A3 an diesen Zellen beobachten. Dieser Aspekt sollte bei der Entwicklung neuer Immunotherapieverfahren mit MAGE-A3 als Zielantigen berücksichtigt werde und entsprechende Effekte, die durch MAGE-A3 Antikörper ausgelöst werden, auf Tumorzellebene untersucht werden.